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宇宙是無邊無界的嗎,宇宙的外面是什麼?

宇宙是無邊無界的嗎,宇宙的外面是什麼?要回答這個問題,我們首先要討論宇宙是否真的是無邊無界的。而要討論宇宙是否有邊界,則要先明確宇宙的形狀是什麼,比如地球,是個球體,那麼地球就屬於有限無界;如果宇宙是平坦像一張紙,那麼紙的四邊就是宇宙的邊界。

宇宙是什麼形狀的

其實宇宙是什麼形狀的目前科學界還沒有定論。

目前的宇宙理論認為宇宙可能是類似馬鞍狀的負彎曲形狀,該理論源於宇宙大爆炸理論,整個宇宙的外形如同一個吹起的氣球,我們則生活在宇宙的「表面」。

宇宙是什麼形狀的

同時,科學家也認為宇宙是平坦的,根據美國宇航局的調查,宇宙可能是平坦的,2013年的調查發現如果宇宙是平坦的,那麼誤差只有0.4%。

斯蒂芬·霍金表示,我們宇宙的形狀可能是一種難以置信的幾何圖形,更接近於超現實主義的藝術,如同荷蘭藝術家摩里茨·科奈里斯·埃舍爾創作的圖形一樣。

霍金的想法以弦理論為依據,而該理論目前仍然還處於假設之中,並未被驗證。如果用語言來形容宇宙的形狀,應該是整體呈現多重鑲嵌模式,具有無限重複出現的扭曲面,曲面間環環相扣,如同科奈里斯·埃舍爾創作的「圓形極限IV」圖案。

科奈里斯·埃舍爾創作的「圓形極限IV」圖案

宇宙有邊界嗎

根據愛因斯坦建立的宇宙模型,宇宙是「靜態、無限、無界」的。

而現代的宇宙模型,則是建立在大爆炸理論基礎上的。

霍金推崇利用數學和物理手段尋找一個大一統理論,並且證明「宇宙不是偶然誕生的,不需要上帝」,「宇宙的數學模型是有限無界」。

宇宙有邊界嗎

霍金在演講中說道:「然而,人們在過去幾年發現,科學定律甚至在宇宙的開端也是成立的。在那種情形下,宇宙可以是自足的,並由科學定律所完全確定。哈特爾和我所做的設想可以被重新表達成:宇宙的邊界條件是它沒有邊界。」

宇宙的外面是什麼

既然現代定義的宇宙是有限無界的,那就無法討論宇宙的外面是什麼了。

宇宙有限而無界,只不過比地球多了幾維。比如,我們的地球就是有限而無界的。在地球上,無論從南極走到北極,還是從北極走到南極,你始終不可能找到地球的邊界,但你不能由此認為地球是無限的。實際上,我們都知道地球是有限的。地球如此,宇宙亦是如此。

宇宙是在膨脹嗎?

現在的宇宙,據說是150億年前發生的「創世大爆炸」造成的。「創世大爆炸」理論認為,宇宙最初是由一個體積之小、能量和質量密度之大均難以想像的「粒子」突然爆炸,擴展開來,向四處噴發出放射線,後來凝固成質點,經過150億年的發展變化而成了現在這個樣子。

宇宙是在膨脹嗎?

大爆炸理論的科學性令人不得不信服。最直接的證據來自對遙遠星系光線特徵的研究。空間可以伸長這一事實看上去似乎離奇古怪,不過這卻是1915年愛因斯坦廣義相對論發表以來科學家們早就熟知的概念。廣義相對論認為,引力實際上是空間(嚴格地說是時空)彎曲或變形的一種表現。從某種意義上來說空間是有彈性的,可以按某種方式彎曲或伸長,具體情況取決於物質的排列。這個思想已為觀測所充分證實。

以上是我對問題「宇宙是無邊無界的,為什麼有人說宇宙能膨脹得比無限大還要大?」的回答,歡迎大家在評論中與我交流討論。


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